基于地震信息的煤與瓦斯突出預(yù)測與評價方法研究
發(fā)布時間:2017-04-11 04:18
本文關(guān)鍵詞:基于地震信息的煤與瓦斯突出預(yù)測與評價方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在我國,46%的煤礦屬于高瓦斯礦井。瓦斯含量大,煤層透氣性低,開采前的瓦斯抽放難度大,加之我國煤田構(gòu)造十分復(fù)雜、地應(yīng)力大,采掘時極易發(fā)生瓦斯突出現(xiàn)象。隨著礦井開采深度的逐漸增加,我國發(fā)生煤與瓦斯突出災(zāi)害的次數(shù)和程度一直居高不下,已經(jīng)成為導(dǎo)致煤礦特大惡性事故的頭號殺手。論文從瓦斯地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)出發(fā),結(jié)合巖石物理學(xué)知識,闡述不同煤體結(jié)構(gòu)的彈性參數(shù)特征和測井響應(yīng)特征,總結(jié)并歸納了煤田常用的經(jīng)驗公式。以陽泉礦區(qū)煤系地層特征為基礎(chǔ),構(gòu)建了瓦斯突出煤層的三維地質(zhì)模型,進(jìn)行了地震數(shù)值模擬,獲得三維正演地震數(shù)據(jù)體。通過對理論地震記錄、地震屬性、波阻抗進(jìn)行定量分析,得到“利用多種地震巖性信息可以提高構(gòu)造煤的分辨能力,確定構(gòu)造煤的分布范圍”的結(jié)論。論文提出了基于地震信息的煤與瓦斯突出預(yù)測與評價方法。利用地震信息評價影響煤層瓦斯賦存和突出的主要地質(zhì)因素。在此基礎(chǔ)上,制定了多因素評價指標(biāo)的分類準(zhǔn)則,引入了瓦斯突出危險系數(shù)G和瓦斯突出危險指數(shù)R,并以瓦斯突出危險指數(shù)R值的大小作為評價指標(biāo)。論文對陽泉礦區(qū)新景礦佛洼區(qū)、蘆南二區(qū)進(jìn)行了煤與瓦斯突出危險性的預(yù)測與評價。在三維地震資料處理時,抽取角度道集,生成角度疊加數(shù)據(jù)體,作為EI反演的輸入數(shù)據(jù)。同時結(jié)合寬方位采集的特點,抽取了六個方位角道集,生成方位疊加數(shù)據(jù)體,為各向異性技術(shù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在目標(biāo)區(qū)預(yù)測工作中,聯(lián)合EI反演和AI反演結(jié)果,創(chuàng)建煤體結(jié)構(gòu)比例因子P值,以P5作為界限,預(yù)測了構(gòu)造煤的分布;借助概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合地震屬性、AI反演和EI反演的結(jié)果,對煤層及其頂?shù)装宓目紫抖冗M(jìn)行計算;利用方位各向異性技術(shù),對煤層的裂隙發(fā)育密度和發(fā)育方向進(jìn)行了預(yù)測;結(jié)合測井資料,利用AI反演和地震屬性技術(shù),獲得煤層頂?shù)装鍘r性信息、構(gòu)造信息和煤層褶曲/傾角信息,并預(yù)測了煤層厚度。然后,對影響煤與瓦斯突出的多種地質(zhì)因素進(jìn)行量化及危險性分類。根據(jù)不同目標(biāo)區(qū)的實際地質(zhì)及回采情況,擇優(yōu)選取影響因素進(jìn)行預(yù)測,計算瓦斯突出危險系數(shù)G和瓦斯突出危險指數(shù)R,并作為最終評判標(biāo)準(zhǔn)。最后,用實際瓦斯監(jiān)測數(shù)據(jù)驗證了預(yù)測結(jié)果,驗證效果良好。因此,基于地震信息的煤與瓦斯突出預(yù)測與評價方法對于煤礦瓦斯防治具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】:瓦斯突出 彈性波阻抗 各向異性 概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 多因素綜合評判
【學(xué)位授予單位】:中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TD713.2
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-8
- Extend Abstract8-24
- 變量注釋表24-26
- 1 緒論26-37
- 1.1 研究背景和意義26
- 1.2 影響煤與瓦斯突出的地質(zhì)因素26-27
- 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀27-30
- 1.4 研究目標(biāo)和內(nèi)容30-36
- 1.5 主要創(chuàng)新點36-37
- 2 瓦斯地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)37-53
- 2.1 影響瓦斯賦存的地質(zhì)條件37-45
- 2.2 控制煤與瓦斯突出的地質(zhì)因素45-52
- 2.3 本章小結(jié)52-53
- 3 巖石物理基礎(chǔ)53-63
- 3.1 基礎(chǔ)理論53-56
- 3.2 巖石物理學(xué)常用公式56-60
- 3.3 煤系地層的巖石物性60-62
- 3.4 本章小結(jié)62-63
- 4 巖性地震勘探方法63-101
- 4.1 地震屬性技術(shù)63-69
- 4.2 各向異性技術(shù)69-79
- 4.3 地震反演技術(shù)79-87
- 4.4 概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反演技術(shù)87-93
- 4.5 利用測井資料計算地應(yīng)力93-95
- 4.6 基于地震信息的煤與瓦斯突出預(yù)測與評價方法95-99
- 4.7 本章小結(jié)99-101
- 5 瓦斯突出煤層的地震模擬研究101-111
- 5.1 瓦斯突出煤層模型的設(shè)計101-104
- 5.2 瓦斯突出煤層的地震數(shù)值模擬104-110
- 5.3 本章小結(jié)110-111
- 6 煤與瓦斯突出預(yù)測\評價應(yīng)用實例111-205
- 6.1 研究區(qū)概況111-116
- 6.2 地震資料采集與主要處理流程116-128
- 6.3 基于寬方位觀測系統(tǒng)的應(yīng)用實例128-175
- 6.4 基于窄方位觀測系統(tǒng)的應(yīng)用實例175-203
- 6.5 本章小結(jié)203-205
- 7 結(jié)論與展望205-208
- 7.1 研究成果205-206
- 7.2 創(chuàng)新點206
- 7.3 不足及展望206-208
- 參考文獻(xiàn)208-216
- 作者簡歷216-218
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集218
本文關(guān)鍵詞:基于地震信息的煤與瓦斯突出預(yù)測與評價方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:298308
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